基于TMS320F2812的電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)

通常情況下，電動執(zhí)行器從調(diào)節(jié)器獲取數(shù)字量或模擬量控制信號，將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的直線位移或角位移輸出，驅(qū)動閥門等執(zhí)行相應(yīng)的動作，終實現(xiàn)被調(diào)對象的自動控制。 電動執(zhí)行器一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機、執(zhí)行機構(gòu)等組成，控制系統(tǒng)作為核心部分，其性能將直接決定閥門的位置控制精度。電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機搭建，控制效果比較理想，但是PLC在可擴展性、二次開發(fā)等方面存在短板且成本較高；單片機運算處理能力有限。DSP即數(shù)字信號處理器，兼顧數(shù)據(jù)處理和實時控制而且易于開發(fā)。以32位定點DSP芯片TMS320F2812為例，其專門針對電機控制和運動控制而設(shè)計。硬件配置上，TMS320F2812具有豐富的通用輸入輸出接口、16通道12位A/D轉(zhuǎn)換器、兩個事件管理器以及大容量的片上存儲器，能夠較好地滿足電動執(zhí)行器的控制需求；運算速度上，TMS320F2812可以達(dá)到150MIPS，可以實時地處理復(fù)雜控制算法，實現(xiàn)高精度控制，保證電機的位置控制精度以及速度控制的動態(tài)特性；通信方面，TMS320F2812芯片支持多種通信機制，如UART串口通信、CAN總線通信、SPI總線通信等，能夠很方便地實現(xiàn)人機交互界面的設(shè)計以及同其他系統(tǒng)之間的信息交互?？傮w來說，基于TMS320F2812的電動執(zhí)行器控制系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)專用控制器的優(yōu)勢，而且具備很好的集成性、可擴展性、二次開發(fā)性，提高了控制系統(tǒng)的可靠性、處理速度以及通用性。

執(zhí)行器常見故障及處理

遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)狀態(tài)下，上下擺動不能定位，可以增大“死區(qū)調(diào)整參數(shù)Fd”；但增大該參數(shù)到20以上才不擺動，可更換侍放（ 位返）板；如果更換后故障依舊存在，建議：把電機更換為低速的電機或擴大軸套和閥桿的螺紋螺距。

遠(yuǎn)控/就地均不動作，或電機單向旋轉(zhuǎn)，不能限位。檢查手自動離合器有沒有卡死，電機有沒有燒毀；檢查電機電源接線是否正確或三相電源是否不平衡。

遠(yuǎn)控/就地均不動作，量電機繞組，過熱保護(hù)、電磁反饋開路，電機已燒毀。

遠(yuǎn)控/就地均不動作，用設(shè)定器檢查，故障顯示：“H1力矩開關(guān)跳斷”；“H6沒有電磁反饋”。測試（固態(tài)）繼電器沒有輸出，更換繼電器控制板或電源板組件。

電動和氣動執(zhí)行器的對比

1.抗過載能力和使用壽命

電動執(zhí)行器只能用于間斷性操作，因此不適用于持續(xù)的閉環(huán)操作。而氣動執(zhí)行器具有抗過載能力且在其整個使用壽命中是免維護(hù)的。不需要換油也不需要其它潤滑。其標(biāo)準(zhǔn)使用壽命多達(dá)一百萬次開關(guān)循環(huán)，所以氣動執(zhí)行器比其它閥執(zhí)行器優(yōu)越。

2.安全

氣動執(zhí)行器可用于有潛在危險的場合，特別是碰到下列情況：

需要防爆閥，閥或閥島需安裝在區(qū)域外，在區(qū)域使用的氣動執(zhí)行器要通過氣管驅(qū)動；電動執(zhí)行器不易在有潛在危險的場合中使用且成本高。

3.抗過載能力

在需要增加扭矩或?qū)ψ饔昧τ刑厥庖蟮那闆r下，電動執(zhí)行器將很快地達(dá)到扭矩極限。尤其是在不定期開啟或長時間關(guān)閉閥執(zhí)行器的情況下，氣動執(zhí)行器抗過載能力的優(yōu)點就顯而易見了，因為沉積物或燒結(jié)物會加大起動扭矩。使用氣動元件，可以很容易地增加工作壓力以及作用力或扭矩。